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文檔簡介
1、航空模壓成型工藝航空模壓成型工藝為追求輕質(zhì)商用飛機,一個最新開啟的前沿是飛機內(nèi)部托架的輕質(zhì)生產(chǎn),其中許多托架都是長型材形式的。這些重要的但不經(jīng)常被見到的飛機組裝部件——C形通道、H形梁、U型剖面、L形和T形桁條、以及空心梯形桁條,長期以來都是由鋁制成的。模壓成型,一個與汽車和工業(yè)復(fù)合材料關(guān)系更緊密的加工工藝,將改變這種鋁制托架的局面。模壓成型(CCM),是一個自動的半連續(xù)加工過程,可以將增強的可作熱壓成形的輸入料帶入到模具中,然后制作有
2、效的無限長的異形型材和平面板。由一人操作,該計算機控制過程生產(chǎn)產(chǎn)品的速度,與拉擠成型的生產(chǎn)速度接近,異形型材的生產(chǎn)速度高達40米小時(131英尺小時),而平面板的生產(chǎn)速度高達91米小時(300英尺小時)。左邊為CCM異形型材生產(chǎn)線,右邊為CCM平面板生產(chǎn)線。這兩條生產(chǎn)線都是自動化的,由一人操作。每一條生產(chǎn)線都具備電腦控制喂料、擠壓、切割和堆積功能。不像熱塑性拉擠成型,熱塑性樹脂在模具中被注入到干纖維中去,模壓成型采用的輸入料,與航空環(huán)氧
3、預(yù)浸料相似,是高均衡的、用高端熱塑性塑料浸漬過的連續(xù)纖維增強材料,包括聚醚醚酮(PEEK)、PEKK、聚醚酰亞胺(PEI)和聚苯硫醚(PPS)。對于非航空應(yīng)用而言,聚丙烯(PP)和其他工程塑料是常見的基體材料。由此產(chǎn)生的熱塑性結(jié)構(gòu)具備了航空級別的優(yōu)質(zhì)質(zhì)量,不可用的部分通常少于1%(已通過層壓顯微照片得到證實),而對于經(jīng)熱壓處理的復(fù)合材料而言,要求不可用的部分少于2%。Plytron60%玻璃增強聚丙烯單向預(yù)浸帶后,就開始加熱并擠壓這種材
4、料。由此產(chǎn)生的加固片材自動被切割成650毫米200毫米(25.6英寸7.9英寸)的板塊。這些板塊被送入到一臺雙面圖案成形液壓機內(nèi),液壓機對其加熱直到可以壓印為止,每50秒,壓印25根發(fā)條,每根卡條25毫米寬,大約70毫米長,1.4毫米厚(0.98英寸2.75英寸0.06英寸)。到2007年為止,通過這種工藝平均每年生產(chǎn)的卡條有140萬根。Xperion采用模壓成型工藝,為BicoAG公司壓制復(fù)合材料床用卡條,從2001年到2007年一共
5、生產(chǎn)了800萬根卡條。2004年,ACM公司與波音公司幻影工作室合作,協(xié)助其開發(fā)用于未來飛機(比如787夢想飛機)的熱塑性復(fù)合材料部件。合作計劃中包括了用作圣路易斯工廠研究平臺的可生產(chǎn)板材和異形型材的CCM機器。這促使ACM公司尋找一個更大的制造商合作者,來承擔(dān)這項重大的投資。Xperion公司完成了對Dnier公司的部分收購并于2000年正是成立,該公司于2007年1月1日收購了ACM公司,Spelz仍然任命首席技術(shù)經(jīng)理一職。Xper
6、ion公司于2005年交付了CCM機器,在Spelz的領(lǐng)導(dǎo)下,公司繼續(xù)與波音合作,利用模壓成型工藝,制造各種熱塑性復(fù)合材料飛機部件?!安ㄒ艄拘枰喔蟮牟考?,Spelz回想道:“所以Xperion公司開始考慮在美國成立一個工廠的好處?!庇谑且粋€與CDI公司(CuttingDynamicsInc.位于俄亥俄州)合資的企業(yè)出現(xiàn)了,各自擁有50%的股份。CDI公司是Siksky公司(位于康涅狄格州,斯特拉特福)長期的機械加工金屬部件供應(yīng)
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